Context-aware recommender systems for real-world applications

par Marie Al-Ghossein

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Talel Abdessalem.

Le président du jury était Antoine Cornuéjols.

Le jury était composé de Anthony Barré, Nuria Oliver, Noam Koenigstein.

Les rapporteurs étaient Fabrice Rossi, Dario Colazzo.

  • Titre traduit

    Systèmes de recommandation contextuels pour les applications du monde réel


  • Résumé

    Les systèmes de recommandation se sont révélés être des outils efficaces pour aider les utilisateurs à faire face à la surcharge informationnelle. D’importants progrès ont été réalisés dans le domaine durant les deux dernières décennies, menant en particulier à l’exploitation de l’information contextuelle pour modéliser l’aspect dynamique des utilisateurs et des articles. La définition traditionnelle du contexte, adoptée dans la plupart des systèmes de recommandation contextuels, ne répond pas à plusieurs contraintes rencontrées dans les applications du monde réel. Dans cette thèse, nous abordons les problèmes de recommandation en présence d’informations contextuelles partiellement observables et d’informations contextuelles non observables dans deux applications particulières, la recommandation d’hôtels et la recommandation en ligne, remettant en question plusieurs aspects de la définition traditionnelle du contexte, notamment l'accessibilité, la pertinence, l'acquisition et la modélisation.La première partie de la thèse étudie le problème de recommandation d’hôtels qui souffre du démarrage à froid continu, limitant la performance des approches classiques de recommandation. Le voyage n’est pas une activité fréquente et les utilisateurs ont tendance à adopter des comportements diversifiés en fonction de leurs situations spécifiques. Après une analyse du comportement des utilisateurs dans ce domaine, nous proposons de nouvelles approches de recommandation intégrant des informations contextuelles partiellement observables affectant les utilisateurs. Nous montrons comment cela contribue à améliorer la qualité des recommandations.La deuxième partie de la thèse aborde le problème de recommandation en ligne en présence de flux de données où les observations apparaissent continûment à haute fréquence. Nous considérons que les utilisateurs et les articles reposent sur des informations contextuelles non observables par le système et évoluent de façons différentes à des rythmes différents. Nous proposons alors d’effectuer de la détection active de changements et d’assurer la mise à jour des modèles en temps réel. Nous concevons de nouvelles méthodes qui s’adaptent aux changements qui apparaissent au niveau des préférences des utilisateurs et des perceptions et descriptions des articles, et montrons l’importance de la recommandation adaptative en ligne pour garantir de bonnes performances au cours du temps.


  • Résumé

    Recommender systems have proven to be valuable tools to help users overcome the information overload, and significant advances have been made in the field over the last two decades. In particular, contextual information has been leveraged to model the dynamics occurring within users and items. Context is a complex notion and its traditional definition, which is adopted in most recommender systems, fails to cope with several issues occurring in real-world applications. In this thesis, we address the problems of partially observable and unobservable contexts in two particular applications, hotel recommendation and online recommendation, challenging several aspects of the traditional definition of context, including accessibility, relevance, acquisition, and modeling.The first part of the thesis investigates the problem of hotel recommendation which suffers from the continuous cold-start issue, limiting the performance of classical approaches for recommendation. Traveling is not a frequent activity and users tend to have multifaceted behaviors depending on their specific situation. Following an analysis of the user behavior in this domain, we propose novel recommendation approaches integrating partially observable context affecting users and we show how it contributes in improving the recommendation quality.The second part of the thesis addresses the problem of online adaptive recommendation in streaming environments where data is continuously generated. Users and items may depend on some unobservable context and can evolve in different ways and at different rates. We propose to perform online recommendation by actively detecting drifts and updating models accordingly in real-time. We design novel methods adapting to changes occurring in user preferences, item perceptions, and item descriptions, and show the importance of online adaptive recommendation to ensure a good performance over time.


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